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저자정보
허만일 (경북대학교병원) 이수진 (경북대학교) 이경필 (경북대학교(의치대) 국제재생의학연구소) 김홍균 (경북대학교) 안상현 (대구경북첨단의료산업진흥재단) 김단비 (대구경북첨단의료사업진흥재단) 유래형 (대구경북첨단의료산업진흥재단) 김준식 (대구경북첨단의료산업진흥재단) 임정옥 (경북대학교)
저널정보
한국조직공학과 재생의학회 조직공학과 재생의학 조직공학과 재생의학 제15권 제5호
발행연도
2018.1
수록면
629 - 638 (10page)

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BACKGROUND: Skin grafts are required in numerous clinical procedures, such as reconstruction after skin removal and correction of contracture or scarring after severe skin loss caused by burns, accidents, and trauma. The current standard for skin defect replacement procedures is the use of autologous skin grafts. However, donor-site tissue availability remains a major obstacle for the successful replacement of skin defects and often limits this option. The aim of this study is to effectively expand full thickness skin to clinically useful size using an automated skin reactor and evaluate auto grafting efficiency of the expanded skin using Yucatan female pigs. METHODS: We developed an automated bioreactor system with the functions of real-time monitoring and remotecontrol, optimization of grip, and induction of skin porosity for effective tissue expansion. We evaluated the morphological, ultra-structural, and mechanical properties of the expanded skin before and after expansion using histology, immunohistochemistry, and tensile testing. We further carried out in vivo grafting study using Yucatan pigs to investigate the feasibility of this method in clinical application. RESULTS: The results showed an average expansion rate of 180%. The histological findings indicated that external expansion stimulated cellular activity in the isolated skin and resulted in successful grafting to the transplanted site. Specifically, hyperplasia did not appear at the auto-grafted site, and grafted skin appeared similar to normal skin. Furthermore, mechanical stimuli resulted in an increase in COL1A2 expression in a suitable environment. CONCLUSIONS: These findings provided insight on the potential of this expansion system in promoting dermal extracellular matrix synthesis in vitro. Conclusively, this newly developed smart skin bioreactor enabled effective skin expansion ex vivo and successful grafting in vivo in a pig model.

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Cubo N / 2017 / 3D bioprinting of functional human skin: production and in vivo analysis / Biofabrication 9:015006 google schola Andreassi A / 2005 / Classification and pathophysiology of skin grafts / Clin Dermatol 23:332~337 google schola Loss M / 2000 / Artificial skin, split-thickness autograft and cultured autologous keratinocytes combined to treat a severe burn injury of 93% of TBSA / Burns 26:644~652 google schola Sheridan R / 2009 / Closure of the excised burn wound: autografts, semipermanent skin substitutes, and permanent skin substitutes / Clin Plast Surg 36:643~651 google schola Cai SJ / 2017 / Control of cell proliferation by a porous chitosan scaffold with multiple releasing capabilities / Sci Technol Adv Mater 18:987~996 google schola

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